(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記ポリエーテル変性シリコーンの含有量が、前記(メタ)アクリル共重合体100質量部に対して、0.05質量部〜0.50質量部である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
ポリアルキレンオキシ基を有する構成単位を含み、前記第一の(メタ)アクリル共重合体よりも低分子量である第二の(メタ)アクリル共重合体を更に含有する請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。また本明細書において組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
更に(メタ)アクリルレートとは、アクリレート及びメタクリレートの少なくとも一方を意味し、(メタ)アクリルレートに類する(メタ)アクリル共重合体等の語句も同様の意味である。
【0021】
<粘着剤組成物>
本発明の粘着剤組成物は、下記一般式(1)で表される第一の構成単位及びヒドロキシ基を有する単量体に由来する第二の構成単位を含む第一の(メタ)アクリル共重合体と、ポリエーテル末端にヒドロキシ基を有するポリエーテル変性シリコーンと、アルカリ金属塩と、を含有する。前記粘着剤組成物は必要に応じてその他の成分を更に含有していてもよい。
【0023】
一般式(1)中、R
1は、水素原子又はメチル基を示す。Lは、アルキレン基、アリーレン基、カルボニル基及び酸素原子よりなる群より選ばれる少なくとも1種から構成される2価の連結基を示す。
【0024】
粘着剤組成物が、カルボキシ基を有する特定構造の第一の構成単位及びヒドロキシ基を有する単量体に由来する第二の構成単位を含む第一の(メタ)アクリル共重合体と、ポリエーテル末端にヒドロキシ基を有するポリエーテル変性シリコーンと、アルカリ金属塩とを含有することで、帯電防止性及び被着体に対する低汚染性の両方に優れ、更に優れた粘着性を有し、信頼性に優れる。かかる粘着剤組成物は、光学部材表面保護フィルム用に好ましく適用することができる。
【0025】
これは例えば、以下のように考えることができる。粘着剤組成物が、ポリエーテル変性シリコーンを含有することでアルカリ金属塩との相互作用により、粘着剤組成物の表面付近にアルカリ金属塩が局在することができ、優れた帯電防止性を示すと考えられる。更に第一の(メタ)アクリル共重合体がポリエーテル変性シリコーンと相互作用することで粘着剤組成物の表面抵抗値が効果的に低下し、より優れた帯電防止性を示すと考えられる。これは第一の(メタ)アクリル共重合体が、特定構造の第一の構成単位及び第二の構成単位の両方を有することに起因すると考えられる。特にカルボキシ基を含む構成単位として特定構造の第一の構成単位ではなく、(メタ)アクリル酸等に由来するカルボキシル基を有する構成単位を含む(メタ)アクリル共重合体では、このような効果を充分に得ることはできないと考えられる。更にポリエーテル変性シリコーンがポリエーテル末端にヒドロキシ基を有することで、粘着剤を被着体から剥離する際に、粘着剤組成物の構成成分が被着体上に残存することが効果的に抑制され、優れた被着体に対する低汚染性を示すことができると考えられる。
【0026】
[(メタ)アクリル共重合体]
粘着剤組成物は、上記一般式(1)で表される第一の構成単位及びヒドロキシ基を有する単量体に由来する第二の構成単位を含む第一の(メタ)アクリル共重合体(以下、「樹脂A」ともいう)の少なくとも1種を含有する。粘着剤組成物は必要に応じて第一の(メタ)アクリル共重合体とは異なる(メタ)アクリル共重合体を更に含んでいてもよい。
ここで(メタ)アクリル共重合体とは、共重合体を構成する全単量体成分(共重合体を構成する単量体を単に共重合成分と記載することがある)の50質量%以上、好ましくは90質量%以上が(メタ)アクリル単量体である共重合体をいう。
【0027】
(第一の(メタ)アクリル共重合体)
第一の(メタ)アクリル共重合体は上記一般式(1)で表される第一の構成単位の少なくとも1種を含む。上記一般式(1)で表される第一の構成単位において、Lはアルキレン基、アリーレン基、カルボニル基及び酸素原子よりなる群より選ばれる少なくとも1種から構成される2価の連結基を示す。Lにおけるアルキレン基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれであってもよい。Lにおけるアルキレン基が直鎖状又は分岐鎖状の場合、アルキレン基の炭素数は、1〜12であることが好ましく、2〜10であることがより好ましく、2〜6であることが更に好ましい。
【0028】
またLにおけるアルキレン基が環状の場合、アルキレン基の炭素数は、3〜12であることが好ましく、4〜8であることがより好ましく、5〜6であることが更に好ましい。例えば環状のアルキレン基がシクロヘキシレン基の場合、結合位置は1,4位、1,2位及び1,3位のいずれであってもよく、1,2位であることが好ましい。
【0029】
Lにおけるアリーレン基は、炭素数が6〜10であることが好ましく、フェニレン基であることがより好ましい。アリーレン基における結合位置は特に制限されない。例えばアリーレン基がフェニレン基の場合、結合位置は1,4位、1,2位及び1,3位のいずれであってもよく、1,2位であることが好ましい。
【0030】
Lにおけるアルキレン基及びアリーレン基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、炭素数1〜12のアルキル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アミノ基、ニトロ基、フェニル基等を挙げることができる。
【0031】
一般式(1)におけるLで示される2価の連結基は、帯電防止性及び被着体に対する低汚染性の観点から、下記一般式(2a)又は一般式(2b)で表される2価の連結基であることが好ましい。
【0033】
一般式(2a)及び(2b)中、R
21〜R
24はそれぞれ独立に、炭素数1〜12のアルキレン基又は炭素数6〜10のアリーレン基を示す。nは0〜10の数を示し、mは1〜10の数を示す。
R
21〜R
24におけるアルキレン基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれであってもよく、直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。
R
21〜R
24におけるアリーレン基における結合位置は特に制限されない。例えばアリーレン基がフェニレン基又はシクロヘキシレン基の場合、結合位置は1,4位、1,2位及び1,3位のいずれであってもよく、1,2位であることが好ましい。
【0034】
R
21及びR
22におけるアルキレン基は、炭素数が2〜10であることが好ましく、炭素数が2〜6であることがより好ましい。R
21及びR
22におけるアルキレン基は、同一であっても異なっていてもよい。
R
21及びR
22におけるアリーレン基は、フェニレン基又はナフチレン基であることが好ましく、フェニレン基であることがより好ましい。
【0035】
一般式(2a)におけるR
21及びR
22は、帯電防止性及び被着体に対する低汚染性の観点から、炭素数1〜12のアルキレン基であることが好ましく、炭素数2〜6のアルキレン基がより好ましく、炭素数2〜6であって直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基であることが更に好ましい。
【0036】
nは0〜10の数を表す。第一の(メタ)アクリル共重合体に含まれる一般式(1)で示される第一の構成単位が1種類のみの場合、nは整数であり、第一の構成単位が2種以上含まれる場合、nは平均値である有理数となる。nは0〜4であること好ましく、0〜2であることがより好ましい。
【0037】
R
23は、炭素数1〜12のアルキレン基であることが好ましく、炭素数2〜6のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数2〜4のアルキレン基であることが更に好ましい。
【0038】
R
24は、炭素数2〜6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基、炭素数4〜8の環状アルキレン基、又は炭素数6〜10のアリーレン基であることが好ましく、炭素数2〜4の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基、炭素数5〜6の環状アルキレン基、又はフェニレン基であることがより好ましく、炭素数2〜4の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基、シクロヘキシレン基、又はフェニレン基であることが更に好ましい。
【0039】
mは1〜10の数を表す。第一の(メタ)アクリル共重合体に含まれる一般式(1)で示される第一の構成単位が1種類のみの場合、mは整数であり、第一の構成単位が2種以上含まれる場合、mは平均値である有理数となる。mは1〜4であること好ましく、1〜2であることがより好ましい。
【0040】
第一の(メタ)アクリル共重合体における第一の構成単位の含有率は、帯電防止性及び被着体に対する低汚染性の観点から、第一の(メタ)アクリル共重合体の総質量中に0.5質量%以上5質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上2質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以上1質量%以下であることが更に好ましい。
第一の構成単位の含有率が0.5質量%以上であると、粘着剤組成物の表面抵抗が低下して、より優れた帯電防止性を得ることができる傾向がある。また、第一の構成単位の含有率が5質量%以下であると、粘着剤組成物の経時における粘度上昇を抑制でき、充分なポットライフを得ることができる傾向がある。
【0041】
第一の(メタ)アクリル共重合体における第一の構成単位は、例えば、下記一般式(1a)で表される単量体を、第一の(メタ)アクリル共重合体を構成する他の単量体とともに共重合することで、第一の(メタ)アクリル共重合体に導入することができる。
【0043】
一般式(1a)中、R
1及びLは一般式(1)におけるR
1及びLとそれぞれ同義である。
【0044】
一般式(1a)で表される単量体は、常法により製造したものであっても、市販の単量体から適宜選択したものであってもよい。一般式(1a)で表される単量体のうちLが一般式(2a)で表される単量体としては、(メタ)アクリル酸ダイマー(好ましくは、一般式(2a)におけるnの平均値が約0.4のもの)、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート(好ましくは、一般式(2a)におけるnの平均値が約1.0のもの)等が挙げられる。これらの単量体は例えば「M−5600」、「M−5300」(以上、東亞合成株式会社製、商品名)等として市販されているものを用いることができる。
また、一般式(1a)で表される単量体のうちLが一般式(2b)で表される単量体としては、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルフマル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸等が挙げられる。これらの単量体は例えば「ライトエステルHO−MS」、「ライトアクリレートHOA−MS(N)」、ライトアクリレートHOA−HH(N)」、「ライトアクリレートHOA−MPL(N)」(以上、共栄社株式会社製、商品名)等として市販されているものを用いることができる。
【0045】
第一の(メタ)アクリル共重合体はヒドロキシ基を有する単量体に由来する第二の構成単位の少なくとも1種を含む。第二の構成単位を形成するヒドロキシ基を有する単量体は、少なくとも1つのヒドロキシ基と、第一の構成単位と共重合体を形成可能な重合性基とを有する単量体であれば特に制限されず、通常用いられる単量体から適宜選択して用いることができる。
【0046】
第一の(メタ)アクリル共重合体にヒドロキシ基を有する単量体に由来する第2の構成単位を導入する方法には特に制限はない。例えば、ヒドロキシ基を有する単量体の少なくとも1種と、上記一般式(1a)で表される単量体の少なくとも1種と、必要に応じてその他の単量体(好ましくは、アルキル(メタ)アクリレートの少なくとも1種)とを含む単量体組成物を共重合させることで、分子内に一般式(1)で表される第一の構成単位及びヒドロキシ基を有する単量体に由来する第二の構成単位を含む第一の(メタ)アクリル共重合体を得ることができる。
【0047】
ヒドロキシ基を有する単量体としては、例えば、ヒドロキシ基及びエチレン性不飽和結合基を有する単量体を挙げることができる。ヒドロキシ基を有する単量体として具体的には、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−メチル−3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,1−ジメチル−3−ブチル(メタ)アクリレート、1,3−ジメチル−3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2,2,4−トリメチル−3−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、2−エチル−3−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート類;N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド類;アリルアルコール、メタリルアルコール等の不飽和アルコール;などを挙げることができる。
【0048】
中でも、その他の単量体との相溶性及び共重合性が良好である点、並びに架橋剤との架橋反応が良好である点から、1つのヒドロキシ基と炭素数2〜6のアルキル基とを有する(メタ)アクリル酸エステルであることが好ましく、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート又は4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートであることがより好ましい。
【0049】
第一の(メタ)アクリル共重合体における、ヒドロキシ基を有する単量体に由来する第二の構成単位の含有率としては、第一の(メタ)アクリル系共重合体の総質量中に、0.1質量%以上10.0質量%以下であることが好ましく、2.0質量%以上8.0質量%以下であることがより好ましく、2.0質量%以上5.0質量%以下であることが更に好ましい。ヒドロキシ基を有する単量体に由来する構成単位の含有率が前記下限値以上であることで被着体への汚染の発生をより効果的に抑制できる傾向がある。また前記上限値以下であることで、なじみ性(濡れ性)がより良好になる傾向がある。
【0050】
第一の(メタ)アクリル共重合体における第一の構成単位と第二の構成単位の含有比率は特に制限されない。帯電防止性及び被着体に対する低汚染性の観点から、第一の構成単位の第二の構成単位に対する含有比率(第一の構成単位/第二の構成単位)は質量基準で、1/10〜2/1であることが好ましく、1/5〜4/3であることがより好ましい。
【0051】
第一の(メタ)アクリル共重合体における第一の構成単位及び第二の構成単位の総含有率は特に制限されない。帯電防止性及び被着体に対する低汚染性の観点から、第一の構成単位及び第二の構成単位の総含有率は、1質量%以上15質量%以下であることが好ましく、2質量%以上10質量%以下であることより好ましく、3質量%以上8質量%以下であることが更に好ましい。
【0052】
第一の(メタ)アクリル共重合体は、第一の構成単位及び第二の構成単位に加えて、アルキル(メタ)アクリレートに由来する第三の構成単位の少なくとも1種を更に含むことが好ましい。
アルキル(メタ)アクリレートにおけるアルキル基は直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよい。また、アルキル(メタ)アクリレートにおけるアルキル基の炭素数は、粘着性の観点から、1〜18であることが好ましく、2〜10であることがより好ましい。
【0053】
アルキル(メタ)アクリレートとして具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、n−ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等の炭素数1〜18の直鎖状又は分枝鎖状のアルキルを有するアルキル(メタ)アクリレート及びこれらの誘導体を挙げることができる。
【0054】
第一の(メタ)アクリル共重合体は、アルキル(メタ)アクリレートに由来する第三の構成単位を1種単独でも2種以上含んでいてもよく、2種以上含んでいることが好ましい。第一の(メタ)アクリル共重合体が第三の構成単位を2種含む場合、一方が炭素数1〜5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位であって、他方は炭素数6〜18の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位であることが好ましく、一方が炭素数2〜5の直鎖状のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位であって、他方は炭素数6〜10の分岐鎖状のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位であることがより好ましい。
【0055】
第一の(メタ)アクリル共重合体が第三の構成単位を含む場合、第三の構成単位の含有率は、第一の(メタ)アクリル系共重合体の総質量中に、60質量%以上99.9質量%以下であることが好ましく、72質量%以上99.5質量%以下であることがより好ましく、85質量%以上99質量%以下であることが更に好ましい。第三の構成単位の含有率が前記下限値以上であると、なじみ性(濡れ性)がより良好になる傾向がある。また、第三の構成単位の含有率が前記上限値以下であると、高速剥離時の粘着力が大きくなりすぎず、高速剥離時の作業性により優れる傾向がある。
【0056】
第一の(メタ)アクリル共重合体は、必要に応じて、第一の構成単位、第二の構成単位及び第三の構成単位以外のその他の構成単位を更に含んでいてもよい。その他の構成単位を形成する単量体としては、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の環状基を有する(メタ)アクリレート;飽和脂肪酸ビニルエステル、例えば、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、「バーサチック酸ビニル」(商品名、ネオデカン酸ビニル)等の脂肪族ビニル単量体;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアノビニル単量体;ジメチルマレート、ジ−n−ブチルマレート、ジ−2−エチルヘキシルマレート、ジ−n−オクチルマレート、ジメチルフマレート、ジ−n−ブチルフマレート、ジ−2−エチルヘキシルフマレート、ジ−n−オクチルフマレート等のマレイン酸若しくはフマル酸のジエステル単量体;などを挙げることができる。
【0057】
更にその他の構成単位を形成する単量体としては、分子内に1個のラジカル重合性基の他に少なくとも1個の官能基を有する単量体であって、第一の構成単位を形成する単量体及び第二の構成単位を形成する単量体とは異なる単量体(以下、「官能性単量体」ともいう)を挙げることができる。官能性単量体としては、カルボキシ基、アミド基、置換若しくは無置換のアミド基、置換若しくは無置換のアミノ基、アルコキシ基、エポキシ基、メルカプト基、珪素含有基等の官能基を有する単量体を挙げることができる。また、分子内にラジカル重合性基を2個以上有する単量体も使用できる。
【0058】
これら官能性単量体の具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸等のカルボキシ基若しくはその無水物基含有単量体;(メタ)アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−n−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド等の置換若しくは無置換のアミド基含有単量体;アミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の置換若しくは無置換のアミノ基含有単量体;2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、2−n−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−メトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、2−n−ブトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート等のアルコキシ基含有単量体;グリシジル(メタ)アクリレート、グリシジルアリルエーテル、グリシジルメタリルエーテル等のエポキシ基含有単量体;アリルメルカプタン等のメルカプト基含有単量体;ビニルトリクロロシラン、ビニルトリブロモシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ−n−プロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリ−n−ブトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリス(2−ヒドロキシメトキシエトキシ)シラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルジエトキシシラノール、ビニルエトキシシラジオール、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラン、ビニルメチルジアセトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルジメチルエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン、2−(メタ)アクリルアミドエチルトリエトキシシラン等の珪素含有基を有する単量体;などの単量体群を挙げることができる。
【0059】
第一の(メタ)アクリル共重合体がその他の構成単位を含む場合、その他の構成単位の含有率は、第一の(メタ)アクリル系共重合体の総質量中に、30質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることが更に好ましい。その他の構成単位の含有率が前記上限値以下であると、低速剥離と高速剥離の粘着力バランスをより良好にできる傾向がある。
【0060】
更に、第一の(メタ)アクリル共重合体がその他の構成単位として、官能性単量体であるカルボキシ基を有する単量体に由来する構成単位を含む場合、そのカルボキシ基を有する単量体に由来する構成単位の含有率は、第一の(メタ)アクリル系共重合体の総質量中に、0.5質量%以下であることが好ましく、0.2質量%以下であることがより好ましく、含まないことが更に好ましい。カルボキシ基を有する単量体に由来する構成単位の含有率が前記上限値以下であると、帯電防止性能をより良好にできる傾向がある。
【0061】
第一の(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量は特に制限されない。第一の(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)は、20万以上100万以下であることが好ましく、30万以上80万以下であることがより好ましい。第一の(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)が前記下限値以上あれば、被着体への汚染の発生をより効果的に抑制できる傾向がある。また、前記上限値以下であれば、なじみ性(濡れ性)がより良好になる傾向がある。
【0062】
また第一の(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比である分散度(Mw/Mn)は、20以下であることが好ましく、15以下であることがより好ましく、3〜10の範囲であることが更に好ましい。分散度(Mw/Mn)の値が該上限値以下であれば、被着体への汚染の発生をより効果的に抑制できる傾向がある。
【0063】
なお、第一の(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、下記の方法により測定された値である。
【0064】
平均分子量(Mw及びMn)の測定方法:
下記(1)〜(3)に従って測定する。
(1)(メタ)アクリル共重合体の溶液を剥離紙に塗布し、100℃で2分間乾燥し、フィルム状の(メタ)アクリル共重合体を得る。
(2)上記(1)で得られたフィルム状の(メタ)アクリル共重合体とテトラヒドロフランとを用いて、固形分濃度が0.2質量%である試料溶液を得る。
(3)下記条件にて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、標準ポリスチレン換算値として、(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を測定する。
【0065】
(条件)
GPC :HLC−8220 GPC〔東ソー(株)製〕
カラム :TSK−GEL GMHXL 4本使用
移動相溶媒:テトラヒドロフラン
流速 :0.6mL/分
カラム温度:40℃
【0066】
粘着剤組成物における第一の(メタ)アクリル共重合体の含有率は、目的等に応じて適宜選択することができる。第一の(メタ)アクリル共重合体の含有率は、粘着剤組成物の固形分総質量中に、80質量%以上99質量%以下であることが好ましく、85質量%以上99質量%以下であることがより好ましく、90質量%以上98質量%以下であることが更に好ましい。
なお、固形分総質量とは粘着剤組成物から、溶剤等の揮発性成分を除いた残渣の総質量を意味する。
【0067】
(第二の(メタ)アクリル共重合体)
粘着剤組成物は、ポリアルキレンオキシ基を有する構成単位を含み、第一の(メタ)アクリル共重合体よりも低分子量である第二の(メタ)アクリル共重合体(以下、「樹脂B」ともいう)の少なくとも1種を更に含有することが好ましい。粘着剤組成物が第一の(メタ)アクリル共重合体に加えて、第二の(メタ)アクリル共重合体を含有することで、より優れた帯電防止性を達成することができる。
【0068】
第二の(メタ)アクリル共重合体は、ポリアルキレンオキシ基を有する構成単位を含み、分子量が第一の(メタ)アクリル共重合体よりも小さいため、粘着剤組成物中で比較的容易に移動することができると考えられる。これにより、粘着剤組成物の表面抵抗値がより効果的に低下し、より優れた帯電防止性を達成することができると考えられる。
【0069】
第二の(メタ)アクリル共重合体は、ポリアルキレンオキシ基を有する構成単位の少なくとも1種を含む。第二の(メタ)アクリル共重合体におけるポリアルキレンオキシ基としては、炭素数2〜4のアルキレンオキシ基を構成単位として含むものであることが好ましく、炭素数2〜3のアルキレンオキシ基を構成単位として含むものであることがより好ましい。
ポリアルキレンオキシ基におけるアルキレンオキシ基の含有数は、目的等に応じて適宜選択することができる。アルキレンオキシ基の含有数は、帯電防止性の観点から、20以上であることが好ましく、20〜100であることがより好ましく、20〜50であることが更に好ましい。アルキレンオキシ基の含有数が20以上であることで、後述するアルカリ金属塩との組み合わせによって、より顕著な帯電防止効果を発揮することができる。なお、アルキレンオキシ基の含有数は、第二の(メタ)アクリル共重合体にアルキレンオキシ基を有する構成単位が2種以上含まれる場合、含有数の平均値である有理数となる。
【0070】
第二の(メタ)アクリル共重合体におけるポリアルキレンオキシ基の末端部は、ヒドロキシ基であっても、アルコキシ基であってもよく、帯電防止性の観点から、アルコキシ基であることが好ましい。ポリアルキレンオキシ基の末端部がアルコキシ基の場合、アルコキシ基の炭素数は1〜10であることが好ましく、1〜5であることがより好ましい。
【0071】
ポリアルキレンオキシ基を有する構成単位は、ポリアルキレンオキシ基及び重合性基を有する単量体に由来するものであっても、ポリアルキレンオキシ基を有さない構成単位に高分子反応でポリアルキレンオキシ基を導入したものであってもよい。生産性の観点から、ポリアルキレンオキシ基を有する構成単位は、ポリアルキレンオキシ基及び重合性基を有する単量体に由来するものであることが好ましい。
【0072】
ポリアルキレンオキシ基及び重合性基を有する単量体としては、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレンオキシ(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレンオキシ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレンオキシ(メタ)アクリレート、エトキシポリプロピレンオキシ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。中でもメトキシポリエチレンオキシ(メタ)アクリレート及びメトキシポリプロピレンオキシ(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、エチレンオキシ基の含有数が20以上であるメトキシポリエチレンオキシ(メタ)アクリレート及びプロピレンオキシ基の含有数が20以上であるメトキシポリプロピレンオキシ(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる少なくとも1種であることがより好ましい。
【0073】
第二の(メタ)アクリル共重合体は、ポリアルキレンオキシ基を有する構成単位を1種単独でも2種以上を組み合わせて含んでいてもよい。
【0074】
第二の(メタ)アクリル共重合体におけるポリアルキレンオキシ基を有する構成単位の含有率は、帯電防止性の観点から、第二の(メタ)アクリル系共重合体の総質量中に、1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、1質量%以上30質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上20質量%以下であることが更に好ましい。
【0075】
第二の(メタ)アクリル共重合体は、ポリアルキレンオキシ基を有する構成単位に加えて、アルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位の少なくとも1種を含むことが好ましい。
アルキル(メタ)アクリレートにおけるアルキル基は直鎖状であっても、分岐鎖状であってもよい。また、アルキル(メタ)アクリレートにおけるアルキル基の炭素数は、帯電防止性の観点から、1〜18であることが好ましく、2〜10であることがより好ましい。
【0076】
アルキル(メタ)アクリレートとして具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、n−ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等の炭素数1〜18の直鎖状又は分枝鎖状のアルキルを有するアルキル(メタ)アクリレート及びこれらの誘導体を挙げることができる。
第二の(メタ)アクリル共重合体は、アルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位を1種単独でも2種以上含んでいてもよい。
【0077】
第二の(メタ)アクリル共重合体がアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含む場合、アルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位の含有率は、第二の(メタ)アクリル系共重合体の総質量中に、40質量%以上95質量%以下であることが好ましく、70質量%以上90質量%以下であることがより好ましく、80質量%以上90質量%以下であることが更に好ましい。アルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位の含有率が前記下限値以上であると、被着体への汚染の発生をより効果的に抑制できる傾向がある。また、アルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位の含有率が前記上限値以下であれば、粘着剤組成物の表面抵抗が低下して、より優れた帯電防止性を得ることができる傾向がある。
【0078】
第二の(メタ)アクリル共重合体は、必要に応じてポリアルキレンオキシ基を有する構成単位及びアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位以外のその他の構成単位を含んでいてもよい。その他の構成単位としては、第一の(メタ)アルキル共重合体におけるその他の構成単位と同様のものをあげることができ、好ましい態様も同様である。
【0079】
第二の(メタ)アクリル共重合体の分子量は、第一の(メタ)アクリル共重合体よりも小さい限り特に制限はない。第二の(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)は、3,000以上100,000以下であることが好ましく、5,000以上60,000以下であることがより好ましく、5,000以上20,000以下であることが更に好ましい。第一の(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)が前記下限値以上であると、被着体への汚染の発生をより効果的に抑制できる傾向がある。また、前記上限値以下であると、帯電防止性がより向上する傾向がある。
【0080】
また第二の(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、10以下であることが好ましく、7以下であることがより好ましく、1〜5の範囲であることが更に好ましい。Mw/Mnの値が該上限値以下であれば、被着体への汚染の発生をより効果的に抑制できる傾向がある傾向がある。なお、第二の(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、第一の(メタ)アクリル共重合体の場合と同様の方法により測定される。
【0081】
第二の(メタ)アクリル共重合体の第一の(メタ)アクリル共重合体に対する重量平均分子量の比(第二/第一)は、1未満であれば特に制限されない。帯電防止性の観点から、重量平均分子量の比は、0.1以下であることが好ましく、0.006〜0.07であることがより好ましい。
【0082】
粘着剤組成物における第二の(メタ)アクリル共重合体の含有率は、目的等に応じて適宜選択することができる。第二の(メタ)アクリル共重合体の含有量は、第一の(メタ)アクリル共重合体100質量部に対して、0.05質量部以上2.0質量部以下であることが好ましく、0.1質量部以上1.5質量部以下であることがより好ましく、0.2質量部以上1.0質量部以下であることが更に好ましい。第二の(メタ)アクリル共重合体の含有量が第一の(メタ)アクリル共重合体100質量部に対して、0.05質量部以上であれば、より優れた帯電防止効果が得られる傾向がある。また第二の(メタ)アクリル共重合体の含有量が第一の(メタ)アクリル共重合体100質量部に対して、2.0質量部以下であれば、被着体の汚染をより効果的に抑制することができる傾向がある。
【0083】
第一の(メタ)アクリル共重合体及び第二の(メタ)アクリル共重合体(以下、これらを「共重合体」と総称することがある)は、これらの共重合体に含まれる構成単位を形成可能な単量体の混合物を重合することで製造することができる。上記共重合体の重合方法は、特に制限されるものではなく、溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法などの公知の方法から適宜選択することができる。重合により得られた共重合体を用いて本発明の粘着剤組成物を製造するに当り、処理工程が比較的簡単で且つ短時間で行えることから溶液重合法により重合されることが好ましい。
【0084】
溶液重合法は、一般に、重合槽内に所定の有機溶媒、単量体、重合開始剤、及び必要に応じて用いられる連鎖移動剤を仕込み、窒素気流中、有機溶媒の還流温度で、撹拌しながら数時間加熱反応させることにより行なうなどの公知の方法を使用することができる。
【0085】
なお、第一の(メタ)アクリル共重合体及び第二の(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量及び分散度は、反応温度、時間、溶剤量、触媒の種類及び量により容易に調節することができる。
【0086】
第一の(メタ)アクリル共重合体及び第二の(メタ)アクリル共重合体の重合に用いられる重合用の有機溶剤としては、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、n−プロピルベンゼン、t−ブチルベンゼン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、テトラリン、デカリン、芳香族ナフサ等の芳香族炭化水素類;n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、イソオクタン、n−デカン、ジペンテン、石油スピリット、石油ナフサ、テレピン油等の脂肪系もしくは脂環族系炭化水素類;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸n−アミル、酢酸2−ヒドロキシエチル、酢酸2−ブトキシエチル、酢酸3−メトキシブチル、安息香酸メチル等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル類;メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、s−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール等のアルコール類;などを挙げることができる。これらの有機溶剤はそれぞれ1種単独でも、2種以上混合して用いることができる。
【0087】
前記の重合開始剤としては、通常の溶液重合法で使用できる有機過酸化物、アゾ化合物などを使用することが可能である。有機過酸化物としては、例えば、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、カプロイルパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシビバレート、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−アミルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−オクチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジ−α−クミルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)ブタン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−オクチルパーオキシシクロヘキシル)ブタンなどが挙げられる。アゾ化合物としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリルなどが挙げられる。
【0088】
また、第一の(メタ)アクリル共重合体及び第二の(メタ)アクリル共重合体の製造に際しては、連鎖移動剤は使用しないのが普通であるが、本発明の目的及び効果を損なわない範囲で、必要に応じて使用することは可能である。連鎖移動剤としては、例えば、シアノ酢酸;シアノ酢酸の炭素数1〜8のアルキルエステル類;ブロモ酢酸;ブロモ酢酸の炭素数1〜8のアルキルエステル類;アントラセン、フェナントレン、フルオレン、9−フェニルフルオレン等の芳香族化合物類;p−ニトロアニリン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、p−ニトロ安息香酸、p−ニトロフェノール、p−ニトロトルエン等の芳香族ニトロ化合物類;ベンゾキノン、2,3,5,6−テトラメチル−p−ベンゾキノン等のベンゾキノン誘導体類;トリブチルボラン等のボラン誘導体;四臭化炭素、四塩化炭素、1,1,2,2−テトラブロモエタン、トリブロモエチレン、トリクロロエチレン、ブロモトリクロロメタン、トリブロモメタン、3−クロロ−1−プロペン等のハロゲン化炭化水素類;クロラール、フラルデヒド等のアルデヒド類:炭素数1〜18のアルキルメルカプタン類;チオフェノール、トルエンメルカプタン等の芳香族メルカプタン類;メルカプト酢酸、メルカプト酢酸の炭素数1〜10のアルキルエステル類;炭素数1〜12のヒドロキシアルキルメルカプタン類;ピネン、テルピノレン等のテルペン類;などが挙げられる。
【0089】
重合温度としては、一般に約30℃〜180℃の範囲である。
【0090】
第一の(メタ)アクリル共重合体及び第二の(メタ)アクリル共重合体の製造に際しては、重合反応で得られた重合物を精製する精製工程を設けてもよい。これにより、溶液重合法などで得られた重合物中に未反応の単量体が含まれる場合は、該単量体を除くことができる。精製工程としては通常用いられる精製方法から適宜選択することができる。例えば、メタノールなどによる再沈澱法で精製することが可能である。
【0091】
[ポリエーテル変性シリコーン]
粘着剤組成物は、ポリエーテル末端にヒドロキシ基を有するポリエーテル変性シリコーン(以下、「特定ポリシロキサン化合物」ともいう)の少なくとも1種を含有する。ポリエーテル変性シリコーンがポリエーテル末端にヒドロキシ基を有することで、優れた帯電防止性を示し、被着体に対する汚染を効果的に抑制することができる。
【0092】
特定ポリシロキサン化合物が、分子内に末端がヒドロキシ基であるポリアルキレンオキシ基を有することで、帯電防止性能が効果的に発揮される。これは例えば、特定ポリシロキサン化合物が粘着剤組成物に由来する粘着剤層の表面近傍に偏在することにより、アルカリ金属塩と相互作用するポリアルキレンオキシ基が粘着剤層の表面近傍に存在することになり、その結果、粘着剤層の表面における表面抵抗値を低下させるためと考えることができる。
【0093】
一般に、粘着剤組成物にポリシロキサン化合物として、ポリエーテル末端にヒドロキシ基を有するポリエーテル変性シリコーンを含有させると、粘着剤組成物の表面抵抗値の低下効果が充分に得られない傾向がある。しかしながら、本発明においては、一般式(1)で表される第一の構成単位を含む第一の(メタ)アクリル共重合体を含有することで、粘着剤組成物の表面抵抗値を充分に低下させることができる。一方、(メタ)アクリル酸等に由来するカルボキシ基を有する構成単位を含む(メタ)アクリル共重合体では、粘着剤組成物の表面抵抗値を充分に低下させることが困難である。更に第一の(メタ)アクリル共重合体がヒドロキシ基を有する単量体に由来する第二の構成単位を含むことで、より効果的に粘着剤組成物の表面抵抗値を低下させることができると考えられる。
【0094】
特定ポリシロキサン化合物は、帯電防止性と被着体に対する低汚染性の観点から、ジアルキルシロキサンに由来する構造単位とアルキル(ヒドロキシポリアルキレンオキシアルキル)シロキサンに由来する構造単位とを含むポリシロキサン化合物であることが好ましい。
ジアルキルシロキサンにおけるアルキル基は、炭素数が1〜4であることが好ましく、1であることがより好ましい。
またアルキル(ヒドロキシポリアルキレンオキシアルキル)シロキサンにおけるアルキレンオキシ基は、炭素数が2〜4であることが好ましく、2〜3であることがより好ましい。アルキル(ヒドロキシポリアルキレンオキシアルキル)シロキサンにおけるアルキレンオキシ基の含有数は、1〜100であることが好ましく、10〜100であることがより好ましい。アルキル(ヒドロキシポリアルキレンオキシアルキル)シロキサンにおけるアルキル基は、炭素数が1〜4であることが好ましい。
【0095】
特定ポリシロキサン化合物が、ジアルキルシロキサンに由来する構造単位とアルキル(ヒドロキシポリアルキレンオキシアルキル)シロキサンに由来する構造単位とを含む場合、ジアルキルシロキサンに由来する構造単位の含有数は100以下であることが好ましく、1〜80であることがより好ましい。またアルキル(ヒドロキシポリアルキレンオキシアルキル)シロキサンに由来する構造単位の含有数は2〜100であることが好ましく、2〜80であることがより好ましい。
【0096】
特定ポリシロキサン化合物は、粘着性、帯電防止性及び被着体に対する低汚染性の観点から、下記一般式(3)で表されるポリシロキサン化合物であることが好ましい。
【0098】
一般式(3)中、pはジメチルシロキサン構造単位の繰り返し数であって0〜100の数を表す。qはポリオキシエチレン基を有するメチルプロピレンシロキサン構造単位の繰り返し数であって2〜100の数を表す。またaはエチレンオキシ構造単位の繰り返し数であって1〜100の数をそれぞれ表わす。ここで、一般式(3)で表される化合物が複数の化合物の集合体である場合、p、q及びaは化合物の集合体としての平均値であり、有理数である。
【0099】
ポリエチレンオキシ構造単位の繰り返し数aは1〜100の数であるが、10〜100の数であることが好ましい。aが1以上であると充分な導電性が得られ、帯電防止効果が向上する傾向がある。またaが100以下であると粘着剤組成物を構成する他の成分との相溶性が向上し、粘着剤層の透明性がより向上する傾向がある。
【0100】
またジメチルシロキサン構造単位の繰り返し数pは、0〜100の数であるが、1〜80の数であることが好ましい。pが0以上の場合には帯電防止効果が向上する傾向がある。またpが100以下であると粘着剤組成物を構成する他の成分との相溶性が向上し、粘着剤層の透明性が向上する傾向がある。
さらにメチルプロピレンシロキサン構造単位の繰り返し数qは、2〜100の数であるが、2〜80の数であることが好ましい。qが2以上であると充分な導電性が得られ、帯電防止効果が向上する傾向がある。またqが100以下であると粘着剤組成物を構成する他の成分との相溶性が向上し、粘着剤層の透明性が向上する傾向がある。
【0101】
特定ポリシロキサン化合物の重量平均分子量については特に制限はなく、例えば、5,000以上20,000以下とすることができ、6,000以上15,000以下であることが好ましい。
【0102】
また特定ポリシロキサン化合物のHLB値については特に制限されないが、樹脂との相溶性、表面偏在性、及び粘着性の観点から、5以上16未満であることが好ましく、7以上15以下であることがより好ましい。
前記HLB値は、特定ポリシロキサン化合物(界面活性剤)の親水性と疎水性のバランスを示す尺度である。本発明においては、下記式1で算出されるグリフィン法の定義に従うが、特定ポリシロキサン化合物が市販品の場合、そのカタログデータを優先して採用する。
式1 {(親水性基部分の式量の総和)/(界面活性剤の分子量)}×20
【0103】
前記特定ポリシロキサン化合物は分子内に、ジメチルシロキサン構造単位と、ポリオキシエチレン基を有するメチルプロピレンシロキサン構造単位とを有する。これらの構造単位は、それぞれブロック共重合体を構成していても、ランダム共重合体を構成していてもよい。
【0104】
前記一般式(3)で表される特定ポリシロキサン化合物の具体例としては、例えば、;「SF−8428」、「FZ−2162」、「SH−3773M」〔以上、東レ・ダウ(株)製〕などを挙げることができる。
【0105】
特定ポリシロキサン化合物は、上記のような市販品から選択されたものであっても、また、水素化ケイ素を有するジメチルポリシロキサン主鎖に対し、不飽和結合及びポリオキシエチレン基を有する有機化合物をヒドロシリル化反応によりグラフトさせることによって得ることもできる。
【0106】
粘着剤組成物中における、特定ポリシロキサン化合物の含有量は、第一の(メタ)アクリル共重合体100質量部に対して、0.05質量部以上0.5質量部以下であることが好ましく、0.05質量部以上0.4質量部以下であることがより好ましく、0.05質量部以上0.3質量部以下であることがさらに好ましい。
【0107】
特定ポリシロキサン化合物含有量が、前記下限値以上であることで表面保護フィルムを剥離する際の帯電防止効果をより効果的に得ることができる。また特定ポリシロキサン化合物含有量が、前記上限値以下であることで、被着体への汚染(クモリ)の発生が抑制され、また、アクリル共重合体との相溶性が低下して白濁が発生することを抑制することができる。
【0108】
粘着剤組成物は、前記一般式(3)で表されるポリシロキサン化合物に加えて、本発明の効果を損なわない範囲で、一般式(3)とは異なる構造を有し、ポリエチレンオキシ基を含むジメチルポリシロキサン化合物を含んでいてもよい。
一般式(3)とは異なる構造を有し、ポリエチレンオキシ基を含むジメチルポリシロキサン化合物としては、例えば、ポリエチレンオキシ基の末端がアルコキシ基、アシルオキシ基等である化合物、ポリオキシエチレン基が側鎖ではなく、主鎖又は末端に含まれる化合物等を挙げることができる。
【0109】
具体的には例えば、「BY−16−201」、「FZ−77」、「FZ−2104」、「FZ−2110」、「FZ−2203」、「FZ−2207」、「FZ−2208」、「L−7001」、「L−7002」、「SF−8427」、「SH−3749」、「SH−8400」〔以上、東レ・ダウ(株)製〕等を挙げることができる。
【0110】
前記粘着剤組成物が、前記一般式(3)とは異なる構造を有し、ポリエチレンオキシ基を含むジメチルポリシロキサン化合物を含む場合、その含有率はポリシロキサン化合物の総質量中に、0.05質量%以下であることが好ましく、0.03質量%以下であることがより好ましい。
【0111】
[アルカリ金属塩]
粘着剤組成物は、アルカリ金属塩の少なくとも1種を含有する。前記アルカリ金属塩は、リチウムイオン(Li
+)、ナトリウムイオン(Na
+)、カリウムイオン(K
+)、ルビジウム(Rb
+)等をカチオンとする金属塩であれば特に制限されない。
具体的には、Li
+、Na
+、K
+等のカチオンと、Cl
−、Br
−、I
−、BF
4−、PF
6−、SCN
−、ClO
4−、CF
3SO
3−、(CF
3SO
2)
2N
−、(C
2F
5SO
2)
2N
−、(CF
3SO
2)
3C
−等のアニオンから構成される金属塩が好適に用いられる。
【0112】
中でもアルカリ金属塩は、帯電防止の観点から、LiBr、LiI、LiBF
4、LiPF
6、LiSCN、LiClO
4、LiCF
3SO
3、Li(CF
3SO
2)
2N、Li(C
2F
5SO
2)
2N、Li(CF
3SO
2)
3Cなどのリチウム塩が好ましく用いられる。
特にアルカリ金属塩は、帯電防止効果、金属腐食性の観点から、LiCF
3SO
3、Li(CF
3SO
2)
2N、Li(C
2F
5SO
2)
2N、Li(CF
3SO
2)
3C等のフルオロメチルスルホニル基を含むリチウム塩が好ましく、LiCF
3SO
3、Li(CF
3SO
2)
2N及びLi(C
2F
5SO
2)
2Nからなる群より選ばれる少なくとも1種がより好ましい。
これらのアルカリ金属塩は1種単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよい。
【0113】
粘着剤組成物におけるアルカリ金属塩の含有量は、第一の(メタ)アクリル共重合体100質量部に対して、0.005質量部以上0.6質量部以下であることが好ましく、0.005質量部以上0.3質量部以下であることがより好ましく、0.01質量部以上0.2質量部以下であることがさらに好ましい。
アルカリ金属塩の含有量が第一の(メタ)アクリル共重合体100質量部に対して、0.005質量部以上であることで充分な帯電特性が得られる。一方、アルカリ金属塩の含有量が0.6質量部以下であることで含有量に対する帯電防止効果率が充分に得られる。
【0114】
粘着剤組成物における、特定ポリシロキサン化合物の前記アルカリ金属塩に対する質量比(特定ポリシロキサン化合物/アルカリ金属塩)としては、帯電防止効果と粘着性の観点から、0.1以上5以下であることが好ましく、0.5以上4以下であることがより好ましい。
【0115】
粘着剤組成物における、特定ポリシロキサン化合物及びアルカリ金属塩の総含有量は、第一の(メタ)アクリル共重合体100質量部に対して、0.10質量部以上1.00質量部以下であることが好ましく、0.10質量部以上0.50質量部以下であることがより好ましい。
【0116】
[ポリイソシアネート化合物]
粘着剤組成物は、上記必須成分に加えて、ポリイソシアネート化合物の少なくとも1種をさらに含むことが好ましい。ポリイソシアネート化合物と、第一の(メタ)アクリル共重合体及び特定ポリシロキサン化合物とが、それぞれ架橋反応することで、粘着性と、被着体に対する低汚染性とがバランスよく向上する。
【0117】
前記ポリイソシアネート化合物としては、例えば、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート化合物;例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、該芳香族ポリイソシアネート化合物の水素添加物等の脂肪族又は脂環族ポリイソシアネート化合物;それらポリイソシアネート化合物の2量体もしくは3量体;これらポリイソシアネート化合物と、トリメチロールプロパンなどのポリオール化合物とのアダクト体などを挙げることができる。これらのポリイソシアネート化合物の中では、ヘキサメチレンジイソシアネート及びヘキサメチレンジイソシアネートの2量体、3量体並びにアダクト体からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、ヘキサメチレンジイソシアネートの3量体が特に好ましい。
これらのポリイソシアネート化合物は、単独で又は2種類以上混合して使用することができる。
【0118】
前記ポリイソシアネート化合物は、例えば、「コロネートHX」、「コロネートHL−S」、「コロネート2234」「アクアネート200」、「アクアネート210」〔以上、日本ポリウレタン株式会社製〕、「デスモジュールN3300」、「デスモジュールN3400」〔以上、住友バイエルウレタン株式会社製〕、「デュラネートE−405−80T」、「デュラネート24A−100」、「デュラネートTSE−100」〔以上、旭化成工業株式会社製〕、「タケネートD−110N」、「タケネートD−120N」、「タケネートM−631N」「MT−オレスターNP1200」〔以上、三井武田ケミカル株式会社製〕などの商品名により市販されているものを好適に使用することができる。
【0119】
これらポリイソシアネート化合物の含有量は、前記第一の(メタ)アクリル共重合体100質量部に対して、0.1質量部以上10質量部以下であることが好ましく、0.5質量部以上5質量部以下であることがより好ましい。
また、必要に応じて、ジブチル錫ラウリレート等の硬化触媒をさらに添加してもよい。
【0120】
粘着剤組成物は、以上述べた第一の(メタ)アクリル共重合体、特定ポリシロキサン化合物及びアルカリ金属塩の他に、必要に応じて、耐候性安定剤、タッキファイヤー、可塑剤、軟化剤、剥離助剤、染料、顔料、無機充填剤、界面活性剤等を適宜含有することができる。
【0121】
<光学部材表面保護フィルム>
本発明の光学部材表面保護フィルムは、ポリエステル基材と、前記ポリエステル基材上に設けられるとともに、前記粘着剤組成物に由来する粘着剤層と、を備える。
前記粘着剤層が、前記粘着剤組成物に由来するものであることにより、粘着性、剥離帯電による静電気の発生抑制、及び被着体に対する低汚染性のすべてに優れる粘着剤層を構成することができる。
【0122】
本発明の光学部材表面保護フィルムに用いられる基材は、該基材上に粘着剤層が形成可能であれば特に制限されない。
前記基材は、透視による光学部材の検査及び管理の観点から、ポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂等からなるフィルムを挙げることができる。中でも、表面保護性能の観点から、ポリエステル系樹脂が好ましく、実用性を考慮すればポリエチレンテレフタレート樹脂が特に好ましい。
【0123】
前記基材の厚さは、一般には500μm以下とすることができ、好ましくは5μm〜300μm、さらに好ましくは10μm〜200μm程度の厚さを例示することができる。
【0124】
前記基材の片面又は両面には、剥離時の帯電防止を目的に、帯電防止層が設けられていてもよい。また前記基材の、粘着剤層が設けられる側の表面には、粘着剤層との密着性を向上させるためにコロナ放電処理等が施されていてもよい。
【0125】
前記基材上には、前記粘着剤組成物に由来する粘着剤層が設けられている
粘着剤層の形成方法としては、例えば、ポリイソシアネート化合物を含む粘着剤組成物を、そのままで又は必要に応じて適宜の溶媒で希釈し、これを表面保護ベースフィルム(基材)に直接塗布した後、乾燥して溶媒を除去する方法を採用することができる。
また、先ずシリコーン樹脂等により離型処理が施された紙やポリエステルフィルム等の適宜のフィルムからなる剥離シート上に、例えば、ポリイソシアネート化合物を含む粘着剤組成物を塗布し、加熱乾燥して粘着剤層を形成させ、次に該剥離シートの粘着剤層側を表面保護ベースフィルム(基材)に圧接して該粘着剤層を該保護フィルムに転写させる方法を採用することもできる。
【0126】
本発明において前記粘着剤層は、前記粘着剤組成物が含むポリイソシアネート化合物によって、第一の(メタ)アクリル共重合体及び特定ポリシロキサン化合物が架橋されてなる粘着剤層であることが好ましい。これにより粘着剤層の粘着性と被着体に対する低汚染性とがより向上する。
第一の(メタ)アクリル共重合体及び特定ポリシロキサン化合物をポリイソシアネート化合物で架橋する条件は特に制限されない。
【0127】
前記粘着剤層は、例えば、20インチ以上の液晶表示画面に使用されるような大型の光学部材に対して十分な粘着力を持ち(低速剥離の粘着力が十分大きい)かつ高速剥離時に容易に剥離でき(高速剥離時の粘着力が大きくならない)かつなじみ性が良好である(切断した場合に切断端がめくり上がらない)ことが好ましい。
【0128】
すなわち、光学部材に対する23℃での180度ピールの粘着力は、剥離速度0.3m/分(低速剥離)における粘着力(剥離力)が0.05N/25mm以上であることが好ましく、0.06N/25mm以上であることがより好ましい。
低速剥離時の粘着力が0.05N/25mm以上であることで、めくれ又はずれの発生が抑制される。
【0129】
また、粘着力が高くなると大面積における高速剥離時の作業性が低下するので、剥離速度30m/分(高速剥離)における粘着力(剥離力)が1.5N/25mm未満であることが好ましく、1.2N/25mm未満であることがより好ましい。
【0130】
さらに、剥離時の帯電が大きいと光学部材にダメージを与える場合があるので、本発明の粘着剤組成物はアンチグレア偏光板に対する30m/分剥離時の剥離帯電圧の絶対値が0.9kV以下であることが好ましく、0.4kV以下であることがより好ましく、0.35kV以下であることがさらに好ましい。
【0131】
また剥離の際のフィルム側の帯電を防止する観点から、前記粘着剤層の表面抵抗値は、1.0E+12(Ω/□)(1.0×10
12Ω/□)未満であることが好ましい。
【0132】
基材上に形成される粘着剤層の厚さは、保護フィルムに求められる粘着力、光学部材表面粗さ等に応じて適宜設定することができ、一般に1μm〜100μm、好ましくは5μm〜50μm、さらに好ましくは15μm〜30μm程度の厚さを例示することができる。
【0133】
かくして得られる光学部材表面保護フィルムは、光学部材の表面に積層されて、その光学部材の表面が汚染されたり損傷したりしないよう保護し、該光学部材が液晶表示板などに加工される際には、該保護フィルムが光学部材に積層された状態のまま、打抜加工、検査、輸送、液晶表示板の組立などの各工程に供され、必要に応じて、オートクレーブ処理、高温エージング処理などの加熱加圧処理が施され、表面保護が不要となった段階で光学部材から剥離除去される。
【実施例】
【0134】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。
【0135】
(製造例1)
−第一の(メタ)アクリル共重合体の製造1−
温度計、攪拌機、窒素導入管及び還流冷却器を備えた反応器内に、酢酸エチル20部、トルエン10部を入れ、また別の容器に、単量体としてブチルアクリレート(BA)50部、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)46部、ヒドロキシ基を有する単量体として4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)3部、一般式(1a)で表される単量体としてアロニックスM−5300(M5300、東亞合成株式会社製)1部を入れ混合して単量体混合物とし、その中の25%を反応容器中に加え、次いで該反応容器の空気を窒素ガスで置換した後、重合開始剤としてアゾビスブチロニトリル(以下AIBNと言う)0.02部を添加して、攪拌下に窒素雰囲気中で該反応容器内の混合物温度を70℃に昇温させて初期反応を開始させた。初期反応がほぼ終了した後、残りの単量体混合物75%、並びに酢酸エチル20部、トルエン10部及びAIBN0.2部の混合物をそれぞれ逐次添加しながら約2時間反応させ、引き続いてさらに2時間反応させた。その後、トルエン25部にAIBN0.25部を溶解させた溶液を1時間かけて滴下し、さらに1.5時間反応させた。反応終了後、反応混合物をトルエン125部で希釈して、固形分35%の第一の(メタ)アクリル共重合体溶液A−1を得た。
得られた第一の(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)は53万、分散度(Mw/Mn)は8.2であった。
【0136】
(製造例2)
−第一の(メタ)アクリル共重合体の製造2−
製造例1において、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)の配合量を45部に、M5300の配合量を2部に変更したこと以外は製造例1と同様にして第一の(メタ)アクリル共重合体溶液A−2を製造した。
得られた第一の(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)は52万、分散度(Mw/Mn)は8.0であった。
【0137】
(製造例3)
−第一の(メタ)アクリル共重合体の製造3−
製造例1において、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)の配合量を43部に、M5300の配合量を4部に変更したこと以外は製造例1と同様にして第一の(メタ)アクリル共重合体溶液A−3を製造した。
得られた第一の(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)は48万、分散度(Mw/Mn)は7.7であった。
【0138】
(製造例4)
−第一の(メタ)アクリル共重合体の製造4−
製造例1において、一般式(1a)で表される単量体としてM5300の代わりに、ライトアクリレートHO−AMS(HOAMS、共栄化学株式会社製)を1部用いたこと以外は製造例1と同様にして第一の(メタ)アクリル共重合体溶液A−4を製造した。
得られた第一の(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)は50万、分散度(Mw/Mn)は8.4であった。
【0139】
(製造例5)
−第一の(メタ)アクリル共重合体の製造5−
製造例1において、ブチルアクリレート(BA)の配合量を96部に、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)の配合量を0部に変更したこと以外は製造例1と同様にして第一の(メタ)アクリル共重合体溶液A−5を製造した。
得られた第一の(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)は54万、分散度(Mw/Mn)は6.9であった。
【0140】
(製造例6)
−第一の(メタ)アクリル共重合体の製造6−
製造例1において、ブチルアクリレート(BA)の配合量を0部に、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)の配合量を96部に変更したこと以外は製造例1と同様にして第一の(メタ)アクリル共重合体溶液A−6を製造した。
得られた第一の(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)は41万、分散度(Mw/Mn)は8.3であった。
【0141】
(製造例7)
−(メタ)アクリル共重合体の製造C1−
製造例1において、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)の配合量を47部に、M5300を未配合(0部)に変更したこと以外は製造例1と同様にして(メタ)アクリル共重合体溶液B−1を製造した。
得られた(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)は53万、分散度(Mw/Mn)は8.9であった。
【0142】
(製造例8)
−(メタ)アクリル共重合体の製造C2−
製造例1において、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)の配合量を46.5部に、M5300の代わりにアクリル酸(AA)を0.5部用いたこと以外は製造例1と同様にして(メタ)アクリル共重合体溶液C−2を製造した。
得られた(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)は50万、分散度(Mw/Mn)は8.3であった。
【0143】
(製造例9)
−(メタ)アクリル共重合体の製造C3−
製造例1において、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)の配合量を46.5部に、M5300の代わりにメタクリル酸(MAA)を0.5部用いたこと以外は製造例1と同様にして(メタ)アクリル共重合体溶液C−3を製造した。
得られた(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)は49万、分散度(Mw/Mn)は8.3であった。
【0144】
(製造例10)
−第二の(メタ)アクリル共重合体の製造1−
攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器、滴下ロートを備えた四つ口フラスコにn−ブチルメタクリレート(n−BMA)90部、ポリアルキレンオキシ基含有単量体としてメトキシポリエチレングリコールメタクリレート(エチレンオキシ基の繰り返し数の平均値は23)10部、重合開始剤としてAIBN0.8部、酢酸エチル400部を仕込み、緩やかに攪拌しながら窒素ガスを導入し、フラスコ内の液温を70℃に保って6時間重合反応を行い、固形分20%の第二の(メタ)アクリル共重合体の溶液B−1を調製した。
得られた第二の(メタ)アクリル共重合体の重量平均分子量は7,000であった。
【0145】
<実施例1>
攪拌羽根、温度計、冷却器、滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、上記で得られた第一の(メタ)アクリル共重合体溶液A−1(表中では樹脂A)を固形分換算で100部、第二の(メタ)アクリル共重合体溶液B−1(表中では樹脂B)を固形分換算で0.4部、特定ポリシロキサン化合物としてSH−3773M(東レ・ダウコーニング株式会社製、側鎖ポリエーテル変性シリコーン、ポリエーテル末端が水酸基)を0.1部、LiCF
3SO
3(森田化学工業株式会社製、LiTFS)を0.05部、それぞれ仕込み、フラスコ内の液温を25℃に保って4.0時間混合撹拌を行い、(メタ)アクリル共重合体混合溶液を得た。
これにポリイソシアネート化合物として商品名:デスモジュールN3300〔HMDI3量体型、固形分100重量%;住化バイエルウレタン株式会社製〕を2.5部添加し、十分に攪拌して、表面保護フィルム用粘着剤組成物(以下、単に「粘着剤組成物」ともいう)を得た。
この粘着剤組成物は十分なポットライフを有するものであった。
得られた粘着剤組成物を用いて、以下の試験用表面保護フィルムの作製方法に従って試験用表面保護フィルムを作製し、各種物性試験を行った。得られた結果を表1に示した。
【0146】
(1)試験用表面保護フィルムの作製
シリコーン系離型剤で表面処理された離型紙上に、乾燥後の塗工量が20g/m
2となるように、粘着剤組成物を塗布し、100℃で60秒間熱風循環式乾燥機にて乾燥して粘着剤層を形成した後、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム〔商品名;E5001;東洋紡績(株)製〕上に該粘着剤層面が接するように載置し、加圧ニップロールを通して圧着して貼り合わせた後、23℃、50%RHの環境下で10日間養生を行って試験用表面保護フィルムを得た。
【0147】
(2)粘着力の測定
前記(1)により作製した試験用表面保護フィルムを25mm×150mmにカットした後、この表面保護フィルム片から離型紙を剥がし、卓上ラミネート機を用いて、アンチグレア処理された偏光フィルム〔商品名;SQ−1852AP−AG6;住友化学工業(株)製〕に圧着して試験サンプルとした。
この試験サンプルを23℃、50%RHの環境下で24時間放置(コンディショニング処理)した後、偏光フィルムから表面保護フィルムを粘着層ごと、長辺(150mm)方向に剥離した場合の、180゜剥離における粘着力を剥離速度0.3m/分(低速剥離)の条件と、剥離速度30m/分(高速剥離)の条件とでそれぞれ測定した。
【0148】
(3)粘着剤層における水の接触角(汚染性評価)
前記(1)により作製した試験用表面保護フィルムを60℃、90%RHの環境下で48時間放置した。23℃、50%RHの環境下で1時間放置した後、試験用表面保護フィルムから離型フィルムを剥離して粘着剤層の面を露出させた。粘着剤層の面上に2μlの純水を滴下し、30秒後に接触角測定装置(協和界面科学製:Contact angle meter CA-D)を用いて水の接触角を測定し、下記評価基準に従って被着体に対する汚染性を評価した。
〜評価基準〜
AA:接触角が90°以上であった。
A:接触角が80°以上90°未満であった。
B:接触角が50°以上80°未満であった。
C:接触角が50°未満であった。
【0149】
(4)表面抵抗値の測定
前記(1)により作製した試験用表面保護フィルムから剥離紙を剥がし、露出した粘着剤層表面の表面抵抗値を表面抵抗測定装置((株)アドバンテスト:R12704 RESISTIVITY CHAMBER)を用いて測定し、下記評価基準に従って帯電防止性を評価した。
〜評価基準〜
AA:表面抵抗値が1.0E+11(Ω/□)未満であった。
A:表面抵抗値が1.0E+11(Ω/□)以上5.0E+11(Ω/□)未満であった。
B:表面抵抗値が5.0E+11(Ω/□)以上1.0E+12(Ω/□)未満であった。
C:表面抵抗値が1.0E+12(Ω/□)以上であった。
【0150】
(5)剥離帯電圧測定
前記(1)により作製した試験用表面保護フィルムを25mm×150mmにカットした後、この表面保護フィルム片を、卓上ラミネート機を用いて、アンチグレア処理された偏光フィルム〔商品名;SQ−1852AP−AG6;住友化学工業(株)製〕に圧着して試験サンプルとした。このサンプルを23℃、50%RHの条件下で24時間放置(コンディショニング処理)した後、180゜剥離、剥離速度30m/分(高速剥離条件)で剥離した。このときの発生する偏光板表面の電位(kV)を、偏光板から、その面に垂直な方向に10mmの位置に固定してある電位測定機〔春日電機(株)製KSD−0303〕にて測定した。測定は、23℃、50%RHの環境下で行った。
【0151】
<実施例2〜実施例13>
実施例1において、表面保護フィルム用粘着剤組成物の調製に用いた各成分を表1及び表2に示したようにそれぞれ変更したこと以外は、実施例1と同様にして表面保護フィルム用粘着剤組成物を作製し、同様にして各種物性試験を行った。得られた結果を表1及び表2に示した。
【0152】
<比較例1〜比較例4>
実施例1において、表面保護フィルム用粘着剤組成物の調製に用いた各成分を表2に示したように変更したこと以外は、実施例1と同様にして表面保護フィルム用粘着剤組成物を作製し、同様にして各種物性試験を行った。得られた結果を表2に示した。
【0153】
なお、表1及び表2における略号は以下の通りである。
BA:ブチルアクリレート;2EHA:2−エチルヘキシルアクリレート;4HBA:4−ヒドロキシブチルアクリレート;M5300:東亞合成(株)製、アロニックスM−5300、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトン(n≒2)モノアクリレート;HOAMS:共栄社化学(株)製、ライトアクリレートHOA−MS(N)、コハク酸2−アクリロイロキシエチル;AA:アクリル酸;MAA:メタクリル酸;n−BMA:n−ブチルメタクリレート;MePEGMA:メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(エチレンオキシ基の繰り返し数の平均値は23);
N3300:デスモジュールN3300〔ヘキサメチレンジイソシアネート3量体、住化バイエルウレタン(株)製〕;
SH−3773M:東レ・ダウコーニング(株)製、側鎖ポリエーテル変性シリコーン、一般式(3)で表されるポリシロキサン化合物;FZ−2162:東レ・ダウコーニング(株)製、側鎖ポリエーテル変性シリコーン、一般式(3)で表されるポリシロキサン化合物;
SH−8400:東レ・ダウコーニング(株)製、側鎖ポリエーテル変性シリコーン;
AS剤:帯電防止剤;LiTFSI:Li(CF
3SO
2)
2N;LiTFS:LiCF
3SO
3。
【0154】
【表1】
【0155】
【表2】
【0156】
表1及び表2から、本発明の粘着剤組成物は、粘着性、剥離帯電による静電気の発生抑制、及び被着体の低汚染性に優れることがわかる。
【0157】
[なじみ性の評価]
実施例1〜実施例13で作製した粘着剤組成物を用いて作製した試験用表面保護フィルムについて、200mm×150mmにカットしたのち、離形フィルムを剥がして粘着剤層面をアンチグレア処理された偏光フィルムに23℃、50%RHの条件下で中心部分より貼り合せ、自然重力により濡れ広がる時間を測定したところ、すべてのサンプルにおいて端部まで完全になじむ時間が60秒未満であり、優れたなじみ性を示した。